Sodium Cyanide: Mga Katangian ng Kemikal at Mekanismo ng Reaksyon​

pagpapakilala

Ang sodium cyanide (NaCN) ay isang kemikal na tambalan na may parehong aplikasyon sa industriya at makabuluhang implikasyon sa kaligtasan dahil sa lubos na nakalalasong katangian nito. Ang pag-unawa sa mga katangiang kemikal at mekanismo ng reaksyon nito ay mahalaga para sa ligtas na paghawak, paggamit sa industriya, at pangangalaga sa kapaligiran. Nilalayon ng artikulong ito na magbigay ng komprehensibong pangkalahatang-ideya ng mga katangiang kemikal at mga landas ng reaksyon ng Sodium cyanide.

Mga Katangian ng Kemikal ng Sodium Cyanide

Pisikal na hitsura

Ang sodium cyanide ay isang puti, mala-kristal na solid sa temperatura ng silid. Mayroon itong cubic crystal na istraktura at madalas na lumilitaw bilang maliit, walang amoy (kapag tuyo) na mga butil o pulbos. Gayunpaman, kapag nakikipag-ugnay sa kahalumigmigan o mga acid, maaari itong maglabas ng hydrogen cyanide gas, na may kakaiba, mapait na amoy ng almond. Mahalagang tandaan na hindi lahat ay maaaring makakita ng amoy na ito, dahil ang kakayahang maamoy ito ay tinutukoy ng genetiko.

solubility

Ang NaCN ay lubos na natutunaw sa tubig. Kapag ito ay natunaw sa tubig, ito ay naghihiwalay sa sodium ions (Na⁺) at cyanide ions (CN⁻) ayon sa sumusunod na equation:

NaCN(s) H2O, Na+(aq) Na+ (aq) + CN-(aq)

Ang mataas na solubility na ito sa tubig ay ginagawa itong isang potensyal na panganib sa kapaligiran dahil madali nitong mahawahan ang mga pinagmumulan ng tubig. Natutunaw din ito sa ilang polar organic solvents tulad ng methanol at ethanol.

Katatagan

Ang sodium cyanide ay medyo matatag sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Gayunpaman, ito ay sensitibo sa init, kahalumigmigan, at mga asido. Kapag pinainit, maaari itong mabulok, na naglalabas ng lubhang nakalalasong hydrogen cyanide gas. Sa presensya ng mga asido, kahit na ang mga mahihinang asido tulad ng Carbon dioxide (nabubuo kapag natunaw ang carbon dioxide sa tubig), ang sumusunod na reaksyon ay nangyayari:- NaCN + H2O + CO2 → NaHCO3 + HCN↑

Itinatampok ng reaksyong ito ang kahalagahan ng pag-iimbak ng Sodium Cyanide sa isang tuyo at malamig na lugar na malayo sa mga acidic na sangkap.

Mga Mekanismo ng Reaksyon ng Sodium Cyanide

Reaksyon sa mga Metal

Kilala ang sodium cyanide sa kakayahan nitong bumuo ng mga complex na may mga metal. Isa sa mga pinakakaraniwang aplikasyon ay sa pagkuha ng ginto at pilak mula sa kanilang mga ore sa industriya ng pagmimina. Sa presensya ng oxygen at tubig, ang sodium cyanide ay tumutugon sa ginto (Au) sa ore upang bumuo ng isang natutunaw na gold-cyanide complex. Ang pangkalahatang reaksyon ay maaaring ipakita bilang:

4Au+8NaCN+O2+2H2O→4Na[Au(CN)2]+ 4NaOH

Sa reaksyong ito, ang mga cyanide ions ay nakikipag-ugnayan sa mga atomo ng ginto, na nagpapalit ng hindi matutunaw na ginto sa ore sa isang natutunaw na kumplikadong madaling mahihiwalay sa natitirang bato at iba pang mga dumi. Ang mekanismo ng reaksyon ay nagsasangkot ng oksihenasyon ng ginto sa pamamagitan ng oxygen, na sinusundan ng kumplikado ng na-oxidized na ginto na may mga cyanide ions.

Mga Reaksyon ng Nucleophilic Substitution

Ang mga cyanide ion (CN⁻) ay malalakas na nucleophile. Sa organikong kimika, maaari silang lumahok sa mga reaksiyong nucleophilic substitution. Halimbawa, kapag ang isang alkyl halide (R - X, kung saan ang R ay isang alkyl group at ang X ay isang halogen) ay tumutugon sa sodium cyanide sa isang aprotic solvent tulad ng dimethyl sulfoxide (DMSO), ang sumusunod na reaksiyon ay nangyayari: RX + NaCNR-CN + NaX

Inaatake ng cyanide ion ang carbon atom na nakagapos sa halogen, na inilipat ang halogen atom sa isang substitution reaction. Ang reaksyong ito ay malawakang ginagamit sa synthesis ng nitriles, na mahalagang intermediate sa paggawa ng iba't ibang mga organikong compound tulad ng mga carboxylic acid, amines, at heterocyclic compound.

Reaksyon sa Tubig (Hydrolysis)

Gaya ng nabanggit kanina, ang sodium cyanide ay maaaring makipag-ugnayan sa tubig sa isang reaksyon ng hydrolysis. Sa presensya ng tubig, ang cyanide ion ay maaaring tumanggap ng proton mula sa tubig upang bumuo ng hydrogen cyanide at hydroxide ions: CN-(aq) + H2O(l) HCN (aq) + OH-(aq)

Ang reaksyon ng hydrolysis na ito ay nababaligtad, at ang posisyon ng ekwilibriyo ay nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng pH at temperatura. Sa mga acidic na solusyon, ang equilibrium ay lumilipat patungo sa pagbuo ng hydrogen cyanide gas, habang sa mga pangunahing solusyon, ang cyanide ion ay nananatiling pangunahin sa kanyang anionic na anyo.